2023年, 第0卷, 第13期　
刊出日期：2023-07-19

  

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  用于包装防伪的稀土上转换发光材料

  张星星, 魏通, 韩迎东

  . 2023, (13): 1-10. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.001

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  目的 从增强稀土离子发光的角度考察上转换发光调控及性能，综述稀土发光材料在光学防伪领域的应用，以期为上转换材料与包装材料的功能化研究提供参考。方法 检索近几年文献，介绍上转换发光纳米材料的发光机理、发光性能及调控、光学材料打印技术的研究进展。结果 稀土掺杂的上转换发光纳米材料表现出优异的发光性能，但随着粒径减小，纳米颗粒出现发光效率、量子产量低的问题。利用纳米颗粒表面钝化、表面等离子体耦合、与有机配体结合和外场调节等手段，可以使发光材料的发光效能显著增强。利用喷墨打印、丝网印刷、纳米压印光刻和气溶胶喷印等技术，可以使稀土掺杂的上转换发光纳米材料被打印成多样的防伪图案，在光学防伪、信息存储与标记等领域具有重大应用潜力，有望成为新型功能包装材料。结论 在光学材料合成技术、光学调控和打印技术的共同推动下，稀土掺杂上转换发光纳米材料因其特殊的光学特性，有望为功能化包装防伪技术作出贡献。
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  多孔PDMS基底复合柔性互连导线拉伸时3D变形行为研究

  王延来, 陈诚, 张泽, 刘达喜, 赵汉伟, 计宏伟

  . 2023, (13): 11-18. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.002

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  目的 探究多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底复合柔性互连导线的透气性能和延展性能，以使其更好地应用在医疗领域。方法 本文采用三维数字图像相关(3D-DIC)方法检测了25 ℃下不同孔隙率的多孔PDMS基底复合柔性互连导线单轴拉伸过程中导线与基底的面内应变失配和离面位移特征。在此基础上，本文引入平均位移(wm)和位移幅(wa)作为量化表征复合柔性电子离面变形的指标，并结合多孔PDMS基底的气密性实验结果评价了不同导线样品。结果 研究结果表明，多孔PDMS材料作为基底能显著降低复合柔性电子的离面变形程度，并使复合柔性电子具有良好的透气性。在相同拉伸载荷(20 N)和拉伸距离下，PDMS与去离子水质量比为6∶1时的多孔PDMS基底复合柔性互联导线具有稳定的离面变形变化量。结论 多孔PDMS基底复合柔性电子不仅具有良好的透气性，而且可以有效地增强金属互联层与柔性基底的粘连程度。本文所获得的PDMS与去离子水最佳掺杂质量比，可为制造高延展性多孔基底柔性电子器件提供参考。
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  生物基可降解聚合物食品包装材料发展及应用综述

  刘佳欣, 赵晓颖, 翁云宣

  . 2023, (13): 19-26. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.003

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  目的 介绍生物基聚合物包装的研究进展，总结生物基聚合物包装材料的功能化。方法 综述目前生物基聚合物包装材料来源的分类，列举天然生物基聚合物、微生物合成的生物基聚合物和化学合成的生物基聚合物在食品包装方面的研究进展，总结生物基聚合物包装材料的功能化方向(抗菌、抗氧化、pH响应、光热响应等)。结论 生物基聚合物食品包装在绿色食品包装领域有较好的应用潜力。
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  氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜的制备及性能

  王保营, 马发来, 康星雅, 李琛琳, 孙铭悦, 张岩

  . 2023, (13): 27-34. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.004

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  目的 制备氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜，并探索交联改性对壳聚糖复合薄膜性能的影响。方法 首先采用高碘酸钠氧化法对微晶纤维素进行氧化处理，制备氧化微晶纤维素，再通过溶液共混流延法制备不同质量分数(0%、1%、3%、5%、7%、9%)的氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合薄膜。通过对复合薄膜组分、形貌、力学性能、光学性能、热稳定性及阻隔性能的表征，考察不同含量的氧化微晶纤维素对壳聚糖薄膜各性能的影响。结果 氧化微晶纤维素表面的醛基能与壳聚糖中的氨基发生交联反应，氧化微晶纤维素的加入可以改善壳聚糖薄膜的拉伸强度和断裂伸长率，复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最大分别达到了43.07 MPa和19.42%;随着氧化微晶纤维素含量的增大，复合薄膜的紫外屏蔽性能增强，水蒸气透过系数增高，但热稳定性未见明显变化。结论 采用氧化微晶纤维素交联改性壳聚糖可以有效改善壳聚糖薄膜的力学性能和紫外屏蔽性能，有助于进一步扩大其包装应用范围。
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  基于g–C3N4光催化型抗菌包装纸的制备及其抗菌性研究

  张妞妞, 刘旭彤, 马晓军, 黄煜琪, 孙俊军, 陆星宇, 陈佳, 李冬娜

  . 2023, (13): 35-42. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.005

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  目的 解决g–C3N4存在的比表面积小，电子–空穴复合速率快从而导致光催化性能不佳等问题。方法 以尿素和硫脲为前驱体材料，通过热解聚辅助水蒸气活化合成S掺杂石墨相氮化碳(g–C3N4)，并用界面聚合制备出光催化型抗菌包装纸。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、水接触角(WCA)、热重分析(TGA)、光催化抗菌实验等对抗菌包装纸的形态结构、表面官能团、纸张性质、光催化抗菌性进行详细研究。结果 致密的g–C3N4层有效提高了抗菌包装纸的疏水性和热稳定性。可见光照射下，光催化型抗菌包装纸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率达100%。未经可见光照射的原纸比光催化型包装纸的抗菌性差。结论 g–C3N4光催化型抗菌包装纸具有良好的广谱抗菌性，为绿色抗菌包装材料的制备提供了新思路。
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  端羧基液体丁腈橡胶改性海因环氧树脂性能研究

  王莹

  . 2023, (13): 43-48. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.006

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  目的 采用端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)对海因环氧树脂进行增韧改性。方法 通过热熔法将不同份数的CTBN添加到海因环氧树脂中，以4,4'–二氨基二苯甲烷为固化剂制备了改性环氧树脂，通过固化动力学研究确定了其固化工艺，考察CTBN用量对改性树脂体系的反应活性、力学性能、热性能以及断面微观形貌的影响。结果 随着CTBN的加入，改性树脂的固化放热峰向高温方向偏移。CTBN可显著提高树脂体系的断裂伸长率和冲击强度，其热性能基本保持不变。改性树脂的断面呈现两相“海岛”结构。结论 CTBN对海因环氧树脂有明显的增韧作用，制备的改性树脂体系可用于金属防腐涂料和胶黏剂等材料。
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  探究温度对复合膜阻隔性和力学性能的影响

  谭国静, 杨凯, 褚学军

  . 2023, (13): 49-54. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.007

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  目的 探究温度变化对几种包装用复合膜阻隔性和力学性能的影响。方法 采用4种不同材质的复合膜为研究对象，通过调节温度变化，分别对复合膜进行拉伸强度、断裂伸长率、穿刺强度、直角撕裂力、氧气透过量、水蒸气透过量测试。结果 随着温度的升高，复合膜的拉伸强度、穿刺强度、直角撕裂力呈现逐渐变小的趋势，断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势，氧气透过量、水蒸气透过量呈现逐渐变大的趋势。温度从15 ℃升至55 ℃，BOPP/EVOH复合膜的力学性能和阻隔性能受温度影响小，其中拉伸强度降低了5.2 MPa，断裂伸长率增加了10%，穿刺强度降低了4.4 N，直角撕裂力降低了5.0 N，水蒸气透过量提高了2.34 g/(m².d)，氧气透过量增加了12.5 cm³/(m².d.0.1 MPa)。结论 根据实验探究，温度是影响包装复合材料性能的重要因素，为不同温度条件下不同材质复合膜的性能变化提供了数据指导，BOPP/EVOH复合膜的综合性能受温度变化影响最小。
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  食品包装材质对消费者绿色购买意愿影响的眼动研究

  王浩, 石蕊, 刘畅, 贾晓然, 王明皓, 韦波

  . 2023, (13): 55-62. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.008

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  目的 探讨食品包装材质对消费者注意加工流程和绿色购买意愿影响的内在机制。方法 采用包装材质2(环保/普通)×食品类型2(实用品/享乐品)双因素实验设计，在货架购物场景下采用Tobii Glasses 2眼镜式眼动仪，采集被试者浏览货架不同食品时的眼动数据(平均注视时间、注视次数、热点图)，并结合行为数据综合分析。结果 在平均注视时间上，包装材质与食品类型的交互作用显著，注视次数交互作用不显著;环保材质包装的食品获得更多关注，被试者偏好于选择环保包装的享乐食品。结论 包装材质与食品类型共同影响消费者的视觉感知效果与加工过程，环保包装对青年消费者的绿色购买意愿有正向促进作用。
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  1–MCP结合EA对蓝靛果贮藏品质及活性氧代谢的影响

  张鹏, 赵倩, 贾晓昱, 李春媛, 霍俊伟, 李江阔, 魏宝东

  . 2023, (13): 63-73. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.009

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  目的 探究不同处理对贮藏0~60 d期间蓝靛果实贮藏品质及活性氧(ROS)代谢的影响，为蓝靛果贮藏保鲜提供技术依据。方法 以蓝靛果为实验材料，采后将其装入保鲜箱中，用1−甲基环丙烯(1-MCP)、乙烯吸收剂(EA)、1-MCP+EA进行处理，在(−0.5±0.3)℃下贮藏60 d，每隔15 d取样观察果实的感官品质，并测定其营养、生理及活性氧代谢相关指标。结果 与对照组相比，3种处理方式均能保持果实较好的感官特性，延缓果实抗坏血酸、花色苷、总酚和黄酮等含量的流失，以及果实的软化;在贮藏60 d时，处理组果实的呼吸强度分别比对照组果实的呼吸强度低22.73、12.92、34.04 mg/(kg.h)，乙烯生成速率分别比对照组果实的低6.38、3.98、10.11 μL/(kg.h);可抑制超氧阴离子(O2⁻.)活性、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛含量及相对电导率的升高，保持较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性。通过SPSS分析可知，综合得分顺序为CK＜EA＜1-MCP＜1-MCP+EA，表明1-MCP+EA处理的效果最好。结论 1-MCP+EA处理对蓝靛果贮藏60 d的保鲜效果最好，可更好地保留果实的外观和内在品质，利于运输和销售。
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  电商速递中不同浓度1−MCP处理对脆李货架品质的影响

  彭梦云, 王雪青, 熊金梁, 张倩倩, 张勋, 向运芳, 关文强, 黄明

  . 2023, (13): 74-83. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.010

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  目的 探究在电商速递中不同浓度1−甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene，1-MCP)处理对低温及常温脆李货架品质的影响。方法 采用不同浓度的1-MCP(0、2、4、6 μL/L)对电商运输中的脆李进行46 h熏蒸处理，研究脆李在低温(4±0.2)℃下贮藏12 d，然后转入常温货架(25±0.2)℃下贮藏3 d过程中质量损失率、呼吸强度、乙烯释放量、质构、色泽、可溶性固形物(TSS)含量、可滴定酸(TA)含量、抗坏血酸(Vc)含量、丙二醛(MDA)含量的变化。结果 不同浓度的1-MCP处理均有效保持了脆李的货架品质。对照组的脆李果实在冷藏12 d时的呼吸强度为5.76 mg/(kg.h)，乙烯释放量为23.44 µL/(kg.h)，硬度为350.86 g，此时脆李果实已全部软化，失去了脆李特有的口感。2 μL/L 1-MCP处理组脆李果实在冷藏12 d时的呼吸强度为3.57 mg/(kg.h)，乙烯释放量为6.93 µL/(kg.h)，硬度为845.65 g。2 μL/L 1-MCP处理组果实在TSS、TA、Vc、MDA等营养指标和衰老指标上均不同程度地优于对照组、4 μL/L处理组、6 μL/L处理组的脆李果实。通过1-MCP处理可有效减少脆李营养的流失，保持脆李的外观和风味。结论 在电商速递中，采用2 μL/L 1-MCP熏蒸处理能有效延缓脆李的衰老进程，维持果实货架期间的品质。
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  冷等离子体处理对生鲜鸡胸肉杀菌效果及品质影响

  程腾, 薛冬, 郑凯茜, 相启森, 白艳红

  . 2023, (13): 84-92. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.011

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  目的 研究沿面介质阻挡放电(Surface Dielectric Barrier Discharge，SDBD)等离子体对生鲜鸡胸肉的杀菌作用及品质影响。方法 采用放电功率为260 W的SDBD等离子体分别处理生鲜鸡胸肉2 min和4 min，并于4 ℃贮藏12 d。每隔3 d取样，测定菌落总数、色泽、pH、汁液流失率、硫代巴比妥酸反应物(Thiobarbituric Acid Reactive Substances，TBARS)含量、挥发性盐基氮(Total Volatile Basic Nitrogen，TVB-N)含量及质构特性。结果 经SDBD等离子体处理2 min或4 min，并于4 ℃贮藏12 d后，生鲜鸡胸肉的菌落总数分别为7.16 lg(CFU/g)和6.70 lg(CFU/g)，均低于对照组样品的菌落总数(7.55 lg(CFU/g))。此外，SDBD等离子体处理能够显著(P<0.05)改善冷藏期间鸡胸肉的品质参数，如pH、色泽(L^*、a^*和b^*)、汁液流失率、TVB–N含量和质构特性(硬度、弹性、咀嚼性等)，但对脂质氧化具有促进作用。结论 SDBD等离子体对生鲜鸡胸肉具有良好的杀菌效果，并有效保持了其品质，在鸡胸肉保鲜上具有巨大的应用前景。
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  静电纺丝纳米纤维在食品智能包装中的研究进展

  孙亚鹏, 刘霄莹, 李慧雪, 胡文梅, 徐薇, 陈山

  . 2023, (13): 93-102. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.012

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  目的 食品智能包装是一种能够感知食品品质变化并反馈给消费者的新型包装技术，通过总结静电纺丝纳米纤维在食品智能包装中的研究进展，为未来智能包装技术的发展提供借鉴。方法 介绍静电纺丝装置的原理及其影响因素，举例介绍适用于静电纺丝技术的各种生物基食品包装材料，总结静电纺丝技术在不同智能包装技术中的最新应用进展，并分析静电纺丝技术的优势。结论 静电纺丝纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、材料选择灵活、非热工艺等优点，将它与智能包装集成应用可提高智能包装膜的稳定性和灵敏性，进一步提高了智能包装膜的性能。
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  黄花菜采后保鲜及活性成分提取方法研究进展

  张运晖, 赵瑛, 张艳萍, 刘新星, 欧巧明

  . 2023, (13): 103-111. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.013

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  目的 梳理并展望黄花菜采后贮藏保鲜及其活性成分提取的新技术和新方法，以期为黄花菜产业发展提供理论依据。方法 对近年来黄花菜保鲜贮藏方法进行综述，包括冷藏保鲜、生物化学保鲜和辐射保鲜等，并对黄花菜中的多糖、黄酮、多酚等活性成分的提取方法进行总结。结果 选择适宜的保鲜技术可以在一定程度上延长黄花菜的贮藏期，有助于黄花菜产业健康发展;活性成分提取研究报道主要集中在几种黄酮类与多酚类的成分上，提取技术以微波提取法、超声提取法和溶剂萃取法为主。结论 单一保鲜技术的应用对延长蔬菜贮藏期的效果有限，保鲜技术的综合应用才是今后黄花菜保鲜的发展方向，黄花菜活性成分的提取方法以及提取物的功能验证方面研究还不够系统。
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  鲜切马铃薯褐变控制技术研究进展

  杨昕臻, 李梅, 吴小华

  . 2023, (13): 112-119. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.014

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  目的 通过综述鲜切马铃薯褐变机制及不同保鲜方法对鲜切马铃薯品质的影响，为我国鲜切马铃薯品质提升和产业发展提供参考和思路。方法 对鲜切马铃薯褐变发生机理及国内外鲜切马铃薯品质控制技术的研究进展进行归纳总结，其中主要包括低温、回温、热处理、气调、超高压、臭氧和低温等离子体杀菌等物理保鲜技术，氯化钠、酸处理、氨基酸、3–巯基–2–丁醇和茉莉酸甲酯等化学保鲜技术，以及天然提取物、基因工程等生物保鲜技术。结论 明确了不同保鲜技术对鲜切马铃薯褐变控制的效果。鲜切马铃薯易发生褐变，新技术和传统技术的结合有助于提高鲜切马铃薯的品质，将为今后鲜切马铃薯品质控制提供参考和依据。
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  儿茶素对面包贮藏期内氧化性质和感官品质的影响

  石长波, 梁昌谋, 赵钜阳, 孙昕萌, 徐朔

  . 2023, (13): 120-131. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.015

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  目的 研究儿茶素对面包贮藏品质的影响。方法 将儿茶素（质量分数为0%、0.025%、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%）添加到面团中，研究不同添加量儿茶素对面包的热性质、比容、感官质量、巯基、氧化稳定性、自由基清除能力、色泽、质构特性的影响。结果 随着儿茶素添加量的提高，面包的比容先增大后减小；添加质量分数0.05%儿茶素的面包的比容最大（P＜0.05）。在贮藏1~5 d内，面包的巯基含量、过氧化值和硫代巴比妥酸值随着儿茶素添加量的增加逐渐降低，DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率总体上逐渐升高。结论 将儿茶素加入面包中起到了抗氧化作用，儿茶素可用于功能型面包的制作。
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  预制菜包装技术的发展概况及趋势

  税小林, 孙钦秀, 夏秋瑜, 王泽富, 韩宗元, 刘阳, 刘书成, 魏帅

  . 2023, (13): 132-140. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.016

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  目的 综述预制菜包装材料和技术的应用，为进一步开发预制菜包装提供研究基础。方法 根据国内外预制菜包装的研究进展，介绍预制菜包装主要的材料和技术，及可用于预制菜包装的新型包装技术。结果 目前使用的预制菜包装技术有真空包装和气调包装等，需要加快对预制菜包装技术的研究和新型包装材料的应用，促进预制菜产业的发展和升级。结论 随着预制菜的迅速发展，预制菜的包装受到消费者的更多关注，新型的食品包装技术在预制菜领域具有广阔的发展空间。
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  货物参数对冷藏运输箱温度场影响的数值模拟分析

  甄文斌, 张霄丹, 林济诚, 蔡威, 梁建华, 郭嘉明

  . 2023, (13): 141-150. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.017

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  目的 获取冷藏运输箱在保鲜运输过程中风速结合货物参数对运输箱内温度变化影响的一般规律。方法 以装载荔枝的冷藏运输箱为研究对象，采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)方法建立装载荔枝的考虑荔枝呼吸热和箱体热辐射的冷藏运输箱数值模型，获得箱内温度分布和变化情况。结果 随着箱内进风口风速的增大，荔枝的降温幅度较大，温度变化最显著的位置在每筐堆叠间隙处。当风机风速大于8 m/s时，箱内降温速率变化不显著。在荔枝预冷温度低于10 ℃时，可以提高箱内温度均匀性。在运输2 h内，载质量越大，运输箱内荔枝的平均温度降幅低于1 ℃，但温度均匀性变好。结论 在保鲜运输过程中，风速对运输箱内温度变化有着较大影响，增加货物堆叠时的间隙有利于提高传热效率。提前预冷货物，箱内温度的均匀性变好，增加载质量会增大箱内的热负荷，但是对箱内整体温度变化的影响较小。
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  稻米原料品种对年糕制品品质的影响研究

  陈山乔, 孙志栋

  . 2023, (13): 151-156. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.018

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  目的 阐述不同品种的稻米作为加工原料对年糕的外观口感等品质的影响。方法 选用不同品种稻米(宁84、宁88、甬优12、甬优15和甬优1540)作为原料，加工成年糕后测定其淀粉组成、质构特性、耐水煮性和色差，用以表征其口感和外观品质。结果 根据相关性分析结果显示，年糕的直链淀粉含量和直链–支链淀粉比例与其硬度和内聚性分别呈正相关性和负相关性(相关系数的绝对值均大于0.8)、支链淀粉含量和回复性呈正相关，相关系数为0.71。宁84品种回复性、内聚性和硬度指标在所测样品中最为优秀且呈现极显著差异，代表着口感软糯而富有嚼劲，但其色泽偏黄偏暗。甬优1540品种有最佳的耐水煮性和较好的色泽。结论 各个稻米品种作为年糕原料存在着优缺点，一方面，这意味着选育年糕专用水稻品种存在必要性;另一方面也表明了年糕产品需要根据目标市场和消费者喜好侧重进行原料选择和后续的研发。本文报道并揭示了稻米品种对年糕品质的影响，为相关产业的技术发展提供了理论指导。
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  基于近红外光谱的英红九号红茶快速定级方法

  梁建华, 郭嘉明, 夏红玲, 马成英, 胡海涛, 乔小燕

  . 2023, (13): 157-165. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.019

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  目的 以英红九号红茶为研究对象，提出一种基于近红外光谱的红茶质量快速定级方法。方法 首先使用湿化学法对英红九号红茶进行内质成分含量检测，并通过感官审评对参试红茶进行定级，基于内质成分含量建立英红九号红茶定级模型，然后利用近红外光谱构建红茶内质成分的定量模型，以快速预测英红九号红茶的内质成分含量。将内质成分含量预测值输入定级模型，以预测英红九号红茶的质量等级。结果 建立了红茶茶多酚、可溶性糖、游离氨基酸和咖啡碱4个内质成分的偏最小二乘法定量模型，其测试集的决定系数分别为0.974 5、0.887 6、0.963 6、0.860 6，基于感官审评和内质成分的随机森林定级模型测试集的准确率为90.48%。结论 为红茶质量快速定级提供了一种可行方案，增强了基于近红外光谱的红茶定级方法的解释力。#$TAB
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  生物基可降解餐具中15种芳香胺迁移研究

  孟恒立, 胡云, 姜水, 潘轶凡, 张维谊, 刘源

  . 2023, (13): 166-174. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.020

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  目的 研究可生物降解餐具中15种初级芳香胺(Primary aromatic amines，PAAs)的迁移行为。方法 制备4种不同的食品模拟液用于迁移实验，基于超高效液相色谱−串联质谱(UPLC-MS/MS)技术进行定性定量分析，检测PAAs从可生物降解餐具到不同食品基质中的迁移量。结果 UPLC-MS/MS的总运行时间为12 min，15种PAAs可以在7 min内分离。不同PAAs的检出限和定量限分别为0.2~3.0 μg/kg和0.5~9.9 μg/kg范围内，符合标准要求(10 μg/kg)。除1,5−二氨基萘和2,4−二甲基苯胺外，从可生物降解餐具迁移到不同食物基质的大多数PAAs的迁移浓度均小于最大残留限值。结论 在使用过程中，可生物降解餐具内部的PAAs会迁移到食品基质中，对消费者的健康存在潜在危害。采用所建立的方法对可生物降解餐具中的PAAs迁移量进行检测，为降低食品安全风险提供技术支撑。
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  螺旋式布料机输送量的精确预测

  蔡安江, 刘亚东, 刘俊强, 庞秋生

  . 2023, (13): 175-180. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.021

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  目的 针对预制构件所需布料机输送的混凝土质量问题，以螺旋输送量预测为目标，构建一种以工艺因素和结构因素为输入量的改进灰狼算法优化BP神经网络的输送量预测模型。方法 通过EDEM对布料机输送过程进行仿真模拟，把输送速率和平均质量流率作为正交实验的2种评价标准，并用极差法和矩阵分析法求出螺旋布料机各因素对两标准的影响顺序，并通过混沌种群初始化、步长更新公式及自适应收敛因子的方法改进灰狼算法收敛速度慢和限于局部最优解的问题。结果 通过改进灰狼算法优化BP神经网络的权值和阈值，优化后的输送量预测结果的平均绝对百分误差为8%、决定系数为0.95，比其他实验对比组的输送量模型预测值误差更小。结论 研究可为预制构件的定量布料提供混凝土设定目标值。
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  基于WOA–BP神经网络的液滴铺展预测

  伍星, 陈小勇, 伍鹏飞, 徐泽华, 谢艳艳

  . 2023, (13): 181-187. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.022

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  目的 提高BP神经网络对电喷印过程中液滴铺展行为的预测能力。方法 提出一种鲸鱼优化算法(WOA)优化BP神经网络的液滴铺展预测模型。首先，采用相场方法建立电场作用下液滴铺展的数值模型，并通过实验验证仿真结果的准确性。然后，选取初始直径、撞击速度、接触角和电场强度作为神经网络的输入参数，将最大铺展直径作为神经网络的输出参数，利用鲸鱼优化算法优化神经网络中的初始权值和阈值，构建液滴铺展预测模型。最后，基于仿真结果对预测模型进行训练与测试，并将其与传统的BP神经网络模型进行对比分析。结果 相较于传统BP神经网络预测模型，WOA–BP神经网络预测模型的平均绝对误差、均方根误差分别降低了72.60%、77.60%，而平均绝对百分比误差则从15.029 3%减小为4.585 3%。结论 WOA–BP神经网络预测模型可以更好地预测液滴铺展，可为液滴铺展的预测提供新的方法。
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  小麦气力输送流场颗粒流化特性数值模拟

  夏朝阳, 李永祥, 徐雪萌, 张永宇, 姜棚仁, 王龙, 董晓淦

  . 2023, (13): 188-196. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.023

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  目的 探索仓泵式气力输送小麦颗粒时不同输送压力下罐体及引出管内颗粒的流化特性，从而得出最佳操作压力。方法 利用Solidworks建立简易的等比例发送装置三维模型，采用模拟仿真软件Fluent对0.25、0.3、0.35 MPa等3种不同输送压力进行数值模拟，并利用CFD–Post进行数据后处理。结果 当进气口压力为0.35 MPa时物料最先输送完毕，用时为10 s。整体发料过程从引出管入口至出口处三者压力分别降低了97.1%、96.8%、98.1%，其中当进气口压力为0.3 MPa时，压力降低最小，能量利用率最高。结论 输送压力越大输送速度越快，其压降也最大。考虑经济性与高效性可得，最佳进气口压力为0.3 MPa。
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  基于电子凸轮飞剪的枕式包装机控制系统设计

  姜自燃, 徐世许, 张浩琳

  . 2023, (13): 197-207. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.024

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  目的 为了丰富枕式包装机的包装种类，提高其包装精度和包装效率，对现有机器中电子凸轮飞剪算法进行改进。方法 根据枕式包装机的工艺流程，建立电子凸轮飞剪的数学模型，设计五次多项式运动控制算法，实现送料轴、送膜轴、切刀轴的协调同步运行，然后进行控制系统的设计。结果 通过测试结果可以看出，随着包装速度的增加和包装长度的减少，包装的合格率会有所降低，但五次多项式规划设计的电子凸轮曲线具有良好的连续性和柔性，避免了刚性冲击和机械振动，在包装允许的误差±1 mm的范围内，包装合格率始终为100%，有效提高了控制精度。结论 设计的电子凸轮曲线完全满足生产工艺要求，实际测试证实了基于电子凸轮飞剪的控制系统的可靠性与稳定性，也证实了运动控制算法的优越性。
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  圆柜内机缓冲衬垫多目标优化设计

  孙百会, 叶子平, 李燕华, 张雄飞, 王领, 雷子龙

  . 2023, (13): 208-216. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.025

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  目的 基于有限元软件研究圆柜内机包装件静态载荷下的力学特性，并进行多目标优化设计。方法 利用CREO建立三维模型、ANSYS Workbench建立有限元模型，对圆柜内机包装件进行静力学分析。以上缓冲衬垫的5条筋条厚度和2侧壁厚作为设计变量，以上缓冲衬垫的质量、包装件的最大变形量和最大等效应力作为目标函数建立优化模型。基于OSF试验设计方法和Kriging模型，采用多目标遗传算法进行多目标优化设计。结果 优化前的包装件最大变形量为1.511 3 mm，最大等效应力为0.327 6 MPa。优化后包装件的筋条和侧壁厚度显著降低，上缓冲衬垫质量减少了27%，整体强度无显著降低。结论 建立的多目标优化设计方法合理且Kriging模型精度较高，在保证缓冲防护效果的基础上，实现了轻量化设计，降低了包装成本。
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  低耦合度2PaUU–PPaP并联机构的运动学分析与多目标优化

  张发海, 李丽红, 朱磊

  . 2023, (13): 217-226. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.026

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  目的 针对三平移并联机构结构复杂、耦合度高而引起的运动学分析、动力学分析、误差分析等十分烦琐的问题，提出一种低耦合度三平移空间并联机构。方法 分析得到机构的自由度、耦合度、方位特征集等拓扑参数，建立运动学位置方程推导正、逆解的解析式并对其进行算例验证。根据计算雅可比矩阵推导出位置正解奇异、位置逆解奇异存在条件。进一步研究机构的操作空间，并得到操作空间三维形状图。此外，建立以运动灵巧度与操作空间体积为目标的数学模型，给定目标函数表达式，选择NSGA–Ⅱ算法完成具有Pareto解的多目标参数优化。结果 分析表明，搜索得到工作空间外部边界光滑，呈半球形状结构，内部不连续分布的特点。结论 在较为均衡平缓的区域选择参数的设计，能够同时兼顾体积和全局灵巧度的较佳值，以期为该类型机构在分拣、包装等应用领域提供参考。
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  基于输送带及视觉跟踪的机器人分拣包装工作站仿真

  冯凌云, 曾祥苹, 李琴, 王彩芳

  . 2023, (13): 227-235. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.027

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  目的 提高分拣包装工作站的生产效率和柔性，并探索在早期设计阶段利用虚拟仿真技术进行验证。方法 以某食品公司巧克力饼干产品的生产为例，提出结合输送带跟踪和视觉识别技术搭建分拣包装仿真工作站。在ABB公司离线编程与仿真软件Robotstudio开发环境下，首先对相关设备进行了三维建模，并根据任务要求完成工作站的空间布局。其次，需要完成输送带创建、动态Smart组件设计、工作站逻辑连接、输送带跟踪功能启用、相机数据记录和机器人控制程序编写。最后，分析工作站结构得到生产节拍的参数设定公式。结果 仿真工作站实现了对持续移动输送带上杂乱摆放物料的动态跟踪分拣装盒，能依据理论计算方式调节参数满足生产节拍的需求。结论 工作站达到了预期功能目标，可以为各行各业里以机器人为中心的分拣包装系统高效、柔性生产研究提供参考与借鉴。
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  考虑道路坡度影响的多约束冷链配送问题研究

  闵德权, 孙晓娜, 李宇航, 江可鉴

  . 2023, (13): 236-244. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.028

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  目的 为改进传统冷链VRP将配送区域默认为二维平面，使得实际调度与理想状态产生差异而造成配送成本增加的问题，本文对相关问题进行深入研究，旨在合理规划资源配置，提升企业经济效益。方法 通过引入坡度函数对油耗成本和碳排放成本进行计算，综合考虑三维空间位置、多车型、载质量变化、客户取送货需求和时间窗要求等多种现实约束，并提出一种基于K–means多维时空聚类的改进遗传算法进行求解。结果 求解结果表明，若最初将道路坡度考虑在成本计算内，可有效降低9.58%的配送成本。同时，应避免大型车辆在重载时突然发生海拔变化。当发生海拔变化时，大型车辆可在卸载一部分货物后改变至更高的高度。结论 本文研究的模型更加贴近实际路网，具有更高的适用性，特别是对有明显道路坡度城市的冷链品的配送具有现实的借鉴意义。
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  循环包装箱全生命周期碳足迹计算方法研究

  任姝珩, 张媛, 朱磊, 刘笑, 江东何

  . 2023, (13): 245-252. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.029

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  目的 针对目前循环箱碳足迹的计算缺乏统一标准且相关研究较少，使循环箱的环保价值存疑的问题，本文对循环包装箱的碳足迹进行研究，旨在建立一种适用于循环包装的基于生命周期评价(LCA)方法的碳排放计算模型。方法 基于全生命周期评价方法，参考国内A循环包装企业B2B应用场景，采用eFootprint软件及数据库量化分析。由于聚丙烯材料具有可循环利用的特点，在快递循环包装中广泛应用，本文以聚丙烯材料的循环箱为例进行碳足迹的研究。以1 m²的循环快递包装箱为功能单位，采用“从摇篮到坟墓”的方法对其生产、运营、回收等过程的物耗、能耗及环境排放进行环境影响量化比较。结果 研究评价分析了各个单元过程中对全球变暖潜值这一环境指标的贡献值。结果显示，循环包装箱碳排放贡献主要来源于4个方面:循环使用过程运输排放，约占总排放的57.95%;其次为原材料聚丙烯，约占总排放的24.25%;电力排放包括生产、清洗2个阶段的电力，占总排放的11.71%;报废后垃圾焚烧处理过程排放，占总排放的5.33%。使用近50次的二氧化碳当量为9.854 1 kg/m²。结论 循环包装单次使用排放低于相同面积单位5层瓦楞纸箱的碳排放，说明在理想条件下循环包装具有较高的环保价值。
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  基于循环经济下增加回收啤酒瓶原型复用率工艺的研究

  曾忠斌, 郭宏星, 李丽莎, 杨京亭, 王亚男

  . 2023, (13): 253-260. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.030

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  目的 稳定啤酒企业使用的可回收玻璃啤酒瓶的物理力学性能，增加瓶体表面美观及光滑度，减少重复使用过程中爆瓶的概率，保障消费安全。方法 通过模拟消费周转环节，在回收旧啤酒瓶清洗后到灌装前磨损最严重的灌装线上，加装研发的设备，将一种安全的氧化OPE蜡乳液均匀涂覆在瓶体表面，并重复灌装—周转—清洗—灌装整个循环过程，采集试验数据。结果 通过采集各循环轮次中试验组和对照组的测试数据分析可知，经过工艺改进后的试验组，每轮次都直观可见瓶体表面明亮如新瓶，其物理力学性能各项检测指标明显优于对照组的，试验组的重复使用次数比对照组的增加了2.5倍以上。结论 该工艺可以有效降低回收旧啤酒瓶的表面摩擦因数，改善清洗后瓶体表面的滞涩现象，减少接触磨损对瓶体产生的伤害，延缓力学性能的衰减速度，达到循环经济提倡的增加同目的重复使用的频次，减少新瓶的使用量和成本。同时为修订后的新GB 4544—2020《啤酒瓶》中增加的可回收旧瓶指标要求提供稳定质量的工艺支持。
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  淀粉/PP基发泡缓冲包装材料动态冲击性能研究

  高文华, 寿梦伟, 陶连豪, 宋海燕, 王立军

  . 2023, (13): 261-267. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.031

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  目的 研究不同初始应变率和湿度条件下，淀粉/PP基发泡缓冲包装材料的动态冲击性能，并构建基于湿度及应变率的动态本构模型。方法 应用冲击试验机对淀粉/PP基发泡缓冲包装材料进行不同初始应变率及相对湿度下的动态冲击实验，得到其应力–应变曲线，并构建动态本构模型。结果 动态冲击下，材料的应变率效应较为明显，该材料的应力和能量吸收随着初始应变率的增加而增加。在相对湿度为50%的条件下，当应变为0.6时，随着初始应变率由30 s⁻¹分别增加至34.6、38.6 s⁻¹，材料的应力分别增加了36.1%和50.4%，能量吸收分别增加了25.8%、36.4%。该材料对环境湿度较为敏感，该材料动态冲击力学性能随着相对湿度的增加显著降低，在初始应变率为38.6 s⁻¹条件下，当应变为0.6时，随着相对湿度由50%增加到70%、90%，该材料的应力分别下降了9.7%和11.3%。另外，构建了基于初始应变率和湿度的淀粉/PP基发泡材料的动态冲击本构模型。结论 初始应变率与湿度对材料的缓冲性能有一定的影响。基于初始应变率和相对湿度的动态冲击本构模型，通过实验进行了验证，实验数据和本构模型一致性较好，该本构模型可用于预测该材料的动态冲击应力–应变曲线。
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  一种放射性物品公路运输系统力学安全性研究

  王晓鹏, 张煜航, 庄大杰, 朱坤, 李国强

  . 2023, (13): 268-276. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.032

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  目的 根据所装载的内容物特点以及现有成熟的运输固定方式，进行放射性物品运输容器和配套栓系系统的设计，形成具有良好运输匹配性和操作便捷性的核燃料运输系统，为放射性物品安全运输提供参考。方法 采用试验和仿真计算相结合的方法，其中针对放射性物品运输容器开展贯穿、自由下落、穿刺等验证性试验，针对栓系系统设计开展有限元仿真计算，以验证栓系结构强度。结果 试验结果表明运输容器具有良好的力学安全性能，能够保证在经历正常运输条件和运输事故条件后对内容物的包容性。在规定的加速度载荷下，栓系系统的最大应力均小于材料的屈服强度，能够满足公路运输对栓系系统的强度要求。结论 设计的放射性物品运输容器和配套栓系经过安全分析后，组成的公路运输系统能够满足放射性物品公路运输的安全需求。
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  某型号锂电池全纸化包装件跌落仿真分析

  巩桂芬, 何兴娟, 周健民, 张美琦

  . 2023, (13): 277-284. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.033

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  目的 验证锂离子电池全纸化运输包装件的防护性能。方法 依据锂离子电池的产品特性、流通环境以及包装防护等多方面要求，选用合适的纸质包装材料得到全纸化的包装方案，选用仿真分析软件对包装件进行跌落模拟，得到其应力、应变等相关数据。结果 由跌落仿真分析可知，最大应力出现在外壳上盖凸台位置，其应力值为346.06 MPa，超过外壳最大许用应力值(325 MPa)，外壳发生破损。锂电池包装件跌落时，外壳等效应力值为1.211 MPa，仿真得到的应力值均未超过材料的许用应力，不会发生损坏。结论 该包装结构能够在运输过程中吸收大部分的冲击能量，能很好地保护内部产品不受损伤，具有良好的防护性能。
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  新燃料运输容器运输多根小型组件的跌落分析

  沈勇坚, 沈光耀, 艾卫江, 张振雨, 陈秀明

  . 2023, (13): 285-291. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.034

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  目的 通过跌落分析，确认STC容器可用于运输多根小型组件。方法 设计一个可装载多根小型组件的运输内胆，并从外形尺寸、质量、安装方式、重心位置等维度对内胆组件和新燃料组件进行比较，从而明确运输多根小型组件时STC容器的跌落姿态——与运输新燃料组件时一致。最后，比较STC容器在装载2种组件时的跌落分析。结果 跌落分析表明，在各种工况下的跌落中，相较于运输新燃料组件，STC容器运输多根小型组件的变形量要小。结论 通过内容物比对和跌落分析，证明了STC容器不仅可用于运输新燃料组件，还可以用于运输多根小型组件。该运输方案满足了跌落验收标准，确保了容器在各工况下跌落的闭合状态，从而提高了设计效率，节约了研制成本。
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  木材及人造板对火烧环境下复合运输包装容器隔热性能影响的比较研究

  吴松, 马红, 毛勇建, 胡宇鹏, 周本权

  . 2023, (13): 292-298. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.035

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  目的 比较易于获取的天然(毛白杨、水杉)和人工木材(中纤板、刨花板)用于复合运输包装容器设计时在火烧环境下的防热性能。方法 设计由钢质外容器、木材夹层、钢质内容器组成的典型运输容器模拟试验件，开展了平均温度约为800 ℃、持续时间约为30 min的野外油池火烧试验，测试了试验件内外温度及木材炭化情况。结果 4种木材的隔热效果由优到劣依次为毛白杨、中纤板、刨花板、水杉;4种木材在厚度小于120 mm时隔热效果差异较大，厚度达到120 mm及以上时差异减小，并均能在火烧环境下将内部容器的温度保持在100 ℃左右及以下。结论 4种木材中，毛白杨隔热效果最优，中纤板次之，然后是刨花板，最后是水杉。本文研究结果为放射性物品复合运输容器隔热设计提供了参考。
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  液化天然气铁路罐车设计及试验

  何远新, 黄政贤, 刘凤伟, 吕长乐, 杨清义, 徐卫国, 沈铣

  . 2023, (13): 299-304. https://doi.org/10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.13.036

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  目的 本文通过对液化天然气铁路罐车的设计及试验验证进行研究，为LNG铁路罐车的应用提供参考。方法 介绍液化天然气铁路罐车的技术参数确定和结构组成，采用CAD、FEM技术对罐车的结构进行设计研究及仿真分析，通过铁路静强度和冲击试验、低温性能测试等手段验证罐车的力学性能和真空绝热指标。结果 液化天然气铁路罐车轴质量为23 t、载质量不超过41 t，在最高运行速度120 km/h时能够安全运行，每天的静态蒸发率(液氮)为0.08%，维持时间(液氮)达到92 d。结论 液化天然气铁路罐车的技术参数及性能指标达到了设计文件和相关标准的要求。